piramidă ecologică

Piramida de mediu - relații de grafică între producători și consumatori de toate nivelurile (speciile ierbivore animale de pradă se hrănesc cu alte animale de pradă) în ecosistemul.

Schematic descriu aceste relații sunt oferite zoologul american Charles Elton în 1927.

La fiecare nivel al ilustrației schematic prezentat sub forma unui dreptunghi, lungimea sau suprafață care corespunde valorilor numerice ale legăturii lanțului alimentar (Elton piramida), masa sau energia lor. Plasat într-o anumită secvență de dreptunghiuri crea diferite forme de piramidă.

baza piramidei este primul nivel trofice - producători de nivel, următoarele etaje ale piramidei sunt formate prin următoarele niveluri ale lanțului alimentar - de diferite ordine de către consumatori. Înălțimea tuturor blocurilor din piramida este aceeași, iar lungimea este proporțională cu numărul sau energia de biomasă la un nivel adecvat.

Regula piramidă ecologică

Indicator fiecare piramidă ecologică nivel este de aproximativ 10 ori mai mică decât precedenta

Piramida ecologice variază în funcție de parametrii pe care este construit piramida. Astfel, pentru toate piramidele set regula de bază că orice ecosistem mai multe plante decât cele erbivore animale decât carnivore, insecte decât păsările.

Pe baza regulilor piramidei ecologice este posibil să se determine sau de a calcula relațiile cantitative ale diferitelor specii de plante și animale în naturale și a sistemelor de mediu create în mod artificial. De exemplu, 1 kg de mamifere marine (foci, delfini) ar trebui să fie consumate 10 kg pește, și acestea au nevoie de până la 10 kg la 100 kg de furaj - nevertebrate acvatice, care, la rândul său, pentru a forma o masă de 1000 kg trebuie să mănânce alge și bacterii. În acest caz, piramida ecologică este stabilă.

Cu toate acestea, după cum știm, fiecare regulă există excepții, care vor fi luate în considerare în fiecare tip de piramide ecologice.

Tipuri de piramide ecologice

1. Numerele piramidale - în fiecare nivel, numărul organismelor individuale amânate

Numerele piramidale afișează un model distinct detectat de Elton: numărul de persoane care constituie numărul de serie de unități pentru producerea consuments scade constant (figura 3).

De exemplu, pentru a hrăni un lup, ai nevoie de cel puțin o pereche de păsări cu o singură piatră, pe care el ar putea vâna; să se hrănească aceste păsări, aveți nevoie de un număr destul de mare de diferite plante. În acest caz, piramida va avea o formă triunghiulară, cu o bază largă care se îngustează în sus.

Cu toate acestea, această formă de numere nu este caracteristic piramidei tuturor ecosistemelor. Uneori, ele pot fi inversate, sau inversat. Acest lucru se aplică lanțului alimentar de pădure atunci când producătorii sunt copaci, iar consumatorii primari - insecte. În acest caz, nivelul consumatorilor primari de producători de nivel numeric mai bogate (un arbore de hrănire un număr mare de insecte), astfel încât numerele piramidale cel informativ și cel indicativ, adică numărul de organisme depinde de un nivel trofic în mare măsură de dimensiunile lor.

1. biomase piramida - caracterizează greutatea uscată sau umedă totală de organisme în acest nivel trofic, de exemplu, în unități de masă pe unitatea de suprafață - g / m 2 kg / ha t / km 2 sau volum - g / m 3 (Fig.4)

De obicei, în biocenozele terestre masa totală a producătorilor este mai mare decât fiecare nivel ulterior. La rândul său, masa totală a consumatorilor de ordinul întâi este mai mare decât un al doilea ordin consuments etc.

În acest caz, (în cazul în care organismele nu sunt prea diferite în mărime) va avea, de asemenea, o piramidă formează un triunghi cu o bază largă care se îngustează în sus. Cu toate acestea, și această regulă, există excepții semnificative. De exemplu, în marea ierbivore biomasa zooplancton considerabil (uneori de 2-3 ori) mai mare de biomasă fitoplanctonice reprezentate alge preferabil unicelulare. Acest lucru se datorează faptului că algele mananca foarte repede departe zooplancton, ci din pășunatul lor completă împiedică rata foarte mare de diviziune a celulelor.

În general, în cazul în care solul biogeocenosis producătorii mari și să trăiască un timp relativ lung, se caracterizează prin piramida relativ stabilă, cu o bază largă. Aceleași ecosisteme acvatice, în cazul în care producătorii sunt de dimensiuni reduse și au cicluri de viață scurte, biomasa piramidă poate fi inversat, sau inversat (vârful îndreptat în jos). Deci, în lacurile și mările masa plantelor depășește pe cea a consumatorilor numai în timpul perioadei de înflorire (primăvara) și în restul anului poate da poziția opusă.

Numerele Piramide și biomasă reflectă sistemul static, adică. E. CaracterizaŃi numărul sau biomasă de organisme într-o anumită perioadă de timp. Ele nu oferă informații complete cu privire la structura trofică a ecosistemului, dar ne permit să rezolve o serie de probleme practice, in special cele legate de păstrarea viabilității ecosistemelor.

Numerele Pyramid permite, de exemplu, pentru a calcula valoarea admisă a capturii de pește sau animal perioadă de ejectare într-o vânătoare fără consecințe pentru redarea normală.

1. piramida energetică - arată cantitatea fluxului de energie sau productivitatea la niveluri succesive (Figura 5).

Spre deosebire de piramide de numere și de biomasă, care să reflecte sistemul static (numărul de organisme în acest moment), piramida de energie care să reflecte o imagine a vitezei alimentelor trecere în masă (cantitate de energie), prin fiecare nivel trofic al lanțului alimentar, oferă o imagine cât mai completă a organizării funcționale a comunităților.

Forma piramidei nu este afectată de schimbările în mărimea și intensitatea metabolismului animalelor, și, dacă se ia în considerare toate sursele de energie, piramida va avea întotdeauna un aspect tipic cu o bază largă și vârful conic. În construcția piramidei de energie în baza sa de multe ori se adaugă un dreptunghi în care arată influxul de energie solară.

piramida de energie vă permit să compare importanța energetică a populațiilor din ecosistemul și ilustrează relații cantitative în unele dintre anumite părți ecosistemului de interes, de exemplu, în link-urile de pradă-prădător sau gazda-parazit.

In 1942, ecologist american R. Lindeman formulat piramida energetică lege (Legea 10 la sută), potrivit căreia un niveluri trofice unul prin intermediul lanțului alimentar la un alt nivel trofic devine o medie de aproximativ 10% au primit anterior nivelul piramidei de energie asupra mediului. Restul energiei se pierde ca radiație termică pe mișcare etc. Organismele schimbate pierd în fiecare procesele alimentare link-ul lanțului de aproximativ 90% din energia pe care este cheltuit pentru a menține activitatea lor.

Dacă iepurele a mâncat 10 kg de materie vegetală, propria sa greutate poate fi crescută cu 1 kg. Fox sau lup mananca 1 kg iepure de câmp, crește masa lor are doar 100 g în plante lemnoase, acest procent este mult mai mic datorită faptului că lemnul este slab absorbit de către organism. Pentru ierburi și alge marine, această valoare este mult mai mare din cauza lipsei de tesut trudnousvoyaemye. Cu toate acestea, modelul general al procesului de transfer de energie este: prin nivelurile trofice superioare se trece mult mai puțin decât prin partea de jos.

Să considerăm transformarea energiei într-un ecosistem pentru un simplu lanț de pășune trofică în care există doar trei niveluri trofice.

1. plante erbacee, - nivel
2. nivel - mamiferele erbivore, cum ar fi hares
3. nivel - mamiferele răpitoare, cum ar fi vulpi

Nutrienții sunt create în procesul fotosintezei plantelor, care sunt substanțe anorganice (apa, dioxid de carbon, săruri minerale, etc.) folosind energia solara pentru a forma compus organic și oxigen și ATP. O parte din energia electromagnetică a radiației solare trece în energie chimică a substanțelor organice sintetizate.

Toate materialele organice produse prin fotosinteză se numește producție primară brută (PAM). O parte din energia consumată productivitatea primară brută în respirație, rezultând o producție primară netă (NPP), care este prezenta substanță care intră al doilea nivel trofice și iepuri folosit.

Să pistă 200 este unități convenționale de putere și costul plantelor pentru respirație (R) - 50%, adică, 100 de unități de energie arbitrare. Apoi, producția primară net va fi egală cu: NWP = pistei - R (100 = 200 - 100), adică, un al doilea nivel trofic pentru a merge 100 de unități de putere iepuri de câmp convenționale.

Cu toate acestea, din diverse motive, iepurii sunt capabili de a consuma o anumită cantitate de NWP (resurse altfel ar fi dispărut pentru dezvoltarea materiei vii), ca o parte esențială a acesteia, sub forma unor ramasite moarte organice (părțile subterane ale plantelor, lemn de esență tare tulpini, ramuri, etc. .) nici capacitatea de a mânca iepuri. Acesta intră în lanțurile alimentare detritice și (sau) decompozitori biodegradabilă (F). O altă parte este de a construi noi celule (mărimea populației, hares creștere - P) și asigurarea metabolismului energetic sau respirație (R).

În acest caz, potrivit metodei echilibrului, ecuația energetică debitului echilibru (C) este după cum urmează: C = P + R + F, adică primit la al doilea nivel trofice de energie va fi consumată, în conformitate cu legea Lindemann privind creșterea populației - P - 10%, restul de 90% vor fi cheltuite pentru respirație și eliminarea alimentelor nedigerate.

Astfel, cu o creștere a ecosistemelor la nivel trofice există o scădere rapidă a energiei acumulate în corpurile organismelor vii. Prin urmare, este clar de ce fiecare nivel succesiv va fi întotdeauna mai mică decât piramida anterioară și de ce circuitul de alimentare, de obicei, nu poate avea mai mult de 3-5 (6 rar) de unități, și de mediu nu poate consta dintr-un număr mare de etaje ale lanțului alimentar final precum și la etajul superior al piramidei ecologice, va face acest lucru puțină putere încât nu va fi suficient în cazul creșterii numărului de organisme.

Această secvență și niveluri trofice legate de ierarhie sub forma unor grupuri de organisme este semnificativă și fluxurile de energie în ecosisteme, în baza organizării sale funcționale.